G蛋白三聚體是G蛋白偶聯受體(GPCR)信號通路中的重要分子,由a、b和g三個亞基構成。由于b亞基具有7個重復的WD結構域形成的螺旋槳狀的空間結構,新合成的Gb需要分子伴侶來對其進行正確的折疊。而且,Gb需要與Gg形成異源二聚體才能具有穩定的構象并形成有功能的蛋白質復合物。對于因為各種原因而錯誤折疊的蛋白質,細胞可通過其質量控制系統進行清除,以避免其正常生理功能受到影響。但是,對于細胞采用怎樣的機制來清除錯誤折疊的Gb,尤其是其中涉及的時空變化,目前知之甚少。
3月20日,國際學術期刊Cell Research在線發表了中科院上海生科院生化與細胞所朱學良組的研究論文“Misfolded Gβ is recruited to cytoplasmic dynein by Nudel for efficient clearance”。
朱學良研究組萬奕含等人研究發現,錯誤折疊的Gb能夠被泛素化修飾,進而通過泛素-蛋白酶體通路完成降解。而且,胞質動力蛋白質(cytoplasmic dynein)復合物——一種能在微管上運動的分子馬達(molecular motor)——的調節蛋白質Nudel 可以直接結合錯誤折疊的Gb,將其裝載到該分子馬達上,進而運輸到中心體區域。這一運輸過程顯著地促進了錯誤折疊的Gb的降解,而在后者過量時則使其積累在中心體周圍形成聚集體(aggresome)。而且,Gb的降解不僅有助于對新合成的Gb進行質量控制,而且還可能作為Gbg信號的負反饋調節機制。這些發現提出了Nudel作為動力蛋白調節因子的新功能,并有助于深入理解細胞內蛋白質量控制系統在空間上的精細調控。
該項研究工作得到了國家科技部、國家基金委、中國科學院及上海市科委的資助。